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ANNALE - LES ROCHES DE LA RÉGION DE GAVARNIE

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Métamorphisme

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Le métamorphisme est une transformation des minéraux à l'état solide due à des variations importantes de pression et de température, voire également à une hydratation.

Le terme métamorphisme est évoqué lors de la collision de deux lithosphères continentales. On le rencontre également lorsqu'on étudie la subduction d'une plaque lithosphérique océanique sous une plaque lithosphérique continentale ou sous une plaque lithosphèrique océanique plus jeune. Dans le schéma représenté ci-dessous, on retrouve cette situation.

 

SVT_Metamorphisme_copie

 

La lithosphère océanique est créée au niveau d'une dorsale, de sorte que plus l’on s’éloigne de celle-ci, plus la lithosphère est âgée. En s’éloignant, la lithosphère s’épaissit, et voit sa densité augmenter (bien que la croûte océanique reste d’épaisseur constante). Au bout d’un certain temps, sa densité devient trop importante, ce qui entraîne une subduction.

Le moteur majeur du métamorphisme est l’eau : l’océan présent au-dessus de la lithosphère océanique. En effet, cette eau vient hydrater les roches de la lithosphère océanique, la refroidit (ce qui est aussi une conséquence de l’éloignement par rapport à la dorsale), et crée ainsi de nouveaux minéraux.

Un exemple est la hornblende, qui se retrouve en auréole autour de minéraux reliques qu'on appelle le pyroxène. L’hydratation et le refroidissement étant progressifs, de nouveaux minéraux se forment encore en auréole réactionnelle autour des précédents minéraux. On peut notamment citer la chlorite et l'actinote.

Lorsque la lithosphère océanique est très dense, elle finit par subduire et cette subduction entraîne une augmentation de la pression au sein des roches. Comme la lithosphère s'enfonce plus vite qu'elle ne se réchauffe, la pression augmente plus vite que la température. Ce phénomène engendre de nouvelles réactions métamorphiques et en l'occurrence la création d'un nouveau minéral, le glaucophane. Ce dernier libère de l’eau en profondeur, ainsi que la jadéite et le grenat, deux autres produits du métamorphisme. Cette libération d’eau, et plus précisément d’ions hydroxyles, hydrate le manteau sous-jacent et permet sa fusion partielle. Ainsi, le métamorphisme de la plaque qui subduit est couplé à un éventuel magmatisme de la plaque chevauchante.